Question

【題目】如圖是一臺(tái)變頻空調(diào)機(jī)，空調(diào)機(jī)中有被稱為“冷媒”的物質(zhì)，利用它的物態(tài)變化可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)、室外熱量的轉(zhuǎn)移，如右下圖所示是空調(diào)機(jī)制冷系統(tǒng)的原理圖，其中壓縮機(jī)的作用是對(duì)氣態(tài)“冷媒”加壓，并使“冷媒”在管內(nèi)循環(huán)，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速越大，“冷媒”的流量越大，空調(diào)機(jī)的制冷能力就越強(qiáng)。

壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速由供電頻率決定，“變頻空調(diào)”是與傳統(tǒng)供電頻率不變的“定頻空調(diào)”相比較而產(chǎn)生的概念，與“定頻空調(diào)”相比，變頻空調(diào)機(jī)的變頻器可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)供電頻率，從而改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速．供電頻率越高，轉(zhuǎn)速越大，達(dá)到控制“冷媒”流量的目的。變頻空調(diào)機(jī)開(kāi)始工作時(shí)，以最大功率進(jìn)行制冷，當(dāng)室內(nèi)溫度快速降至設(shè)定溫度后，壓縮機(jī)隨即處于低速持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，維持室溫基本不變。

表一表示某型號(hào)變頻空調(diào)機(jī)的“冷媒”流量與變頻器供電頻率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

表二表示該型號(hào)變頻空調(diào)機(jī)部分參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中：制冷量是指單位時(shí)間內(nèi)空調(diào)機(jī)從密閉區(qū)域內(nèi)去除熱量的總和；能效比是空調(diào)機(jī)在額定狀態(tài)工作時(shí)，制冷量與輸入功率之比。

表一：

頻率f/Hz	30	50	70	90	110	130
流量Q/ kg·h-1	38	72	106	140	174	208

表二：

項(xiàng)目	最小	額定	最大
輸入功率/W	130	700	1400
制冷量/W	650		3600
能效比	—	3.8	—

（1）空調(diào)機(jī)工作時(shí)，當(dāng)液態(tài)“冷媒”_______（填物態(tài)變化名稱）成氣態(tài)時(shí)，需要吸收熱量．

（2）關(guān)于變頻空調(diào)機(jī)，下列說(shuō)法正確的是___________

A．變頻空調(diào)的壓縮機(jī)與定頻空調(diào)一樣，也是斷斷續(xù)續(xù)工作的

B．空調(diào)機(jī)制冷時(shí)，圖中鋼管A內(nèi)流動(dòng)的是氣態(tài)“冷媒”

C．空調(diào)壓縮機(jī)是利用降溫的方法使“冷媒”發(fā)生物態(tài)變化的

D．變頻器供電頻率越小，空調(diào)機(jī)的制冷能力越強(qiáng)

（3）根據(jù)表一中的數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)系中畫出“冷媒”流量Q與變頻器供電頻率f之間的關(guān)系圖線，當(dāng)變頻器供電頻率為80Hz時(shí)，“冷媒”流量為____________kg/h。

（4）請(qǐng)計(jì)算表二中空調(diào)機(jī)制冷量為多少瓦，在額定狀態(tài)下工作10min，可以使多少千克的空氣溫度下降6℃？[取空氣的比熱容c=1.0×103J/（kg℃）]

（5）夏天，上述空調(diào)機(jī)開(kāi)始工作0.5h后，家中房間溫度降至設(shè)定溫度，隨即空調(diào)機(jī)處于低速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，又工作10h，全過(guò)程共消耗電能2.9 kW·h，則前0.5h內(nèi)空調(diào)機(jī)消耗的電能是多少千瓦時(shí)，后10h空調(diào)機(jī)的電流是多少安？

Answer 1

【答案】 汽化 B 見(jiàn)解析 123 2660 266 0.7 1

【解析】（1）空調(diào)機(jī)工作時(shí)，液態(tài)冷媒汽化時(shí)，需要吸收熱量；

（2）A中的變頻空調(diào)的壓縮機(jī)一直在工作，只不過(guò)在到達(dá)設(shè)定溫度之前，頻率較高，致冷速度快，在溫度到達(dá)設(shè)定溫度之后，頻率變慢，維持室內(nèi)的溫度，故A不對(duì)；B中鋼管A處是剛從蒸發(fā)器中流出來(lái)的物質(zhì)，由于蒸發(fā)器發(fā)生的物態(tài)變化是汽化，故形成的是氣態(tài)，所以B是正確的；C中壓縮機(jī)是利用改變壓強(qiáng)使冷媒發(fā)生物態(tài)變化的；D中變頻供電頻率越小，制冷能力越弱，故C、D均不對(duì)。

（3）關(guān)系圖線根據(jù)表1直接描點(diǎn)、連線即可；由圖像可以看出，頻率與流量Q間的關(guān)系是線性關(guān)系（一次函數(shù)關(guān)系），頻率每提高20Hz，其流量Q就要增加34kg/h，故80Hz時(shí)，要比70Hz多10Hz，故其流量要比106kg/h增加17kg/h，即流量為123kg/h；

（4）由表二可以看出，額定輸入功率為700W，能效比為3.80，而由閱讀材料可得，能效比正好是空調(diào)機(jī)在額定狀態(tài)下，制冷量與輸入功率之比，故此時(shí)的制冷量=700W×3.80=×2660W；再由熱量的計(jì)算公式Q=cm△t可得，2660W×10×60s=1.0×103J/(kg·℃)×m×6℃，故解之得m=266kg；

（5）由于空調(diào)機(jī)剛開(kāi)始工作時(shí)，其功率最大，由表二可得，最大的功率為1400W，工作0.5h，故消耗的電能為W=Pt=1.4kW×0.5h=0.7kWh；則后10h消耗的電能為2.9kWh－0.7kWh=2.2kWh，故再由電功的計(jì)算公式可得W=UIt，即2.2×3.6×106J=220V×I×10×3600s，解之得I=1A。